Что происходит в жировой клетке?
Давайте немного поговорим о липопротеинах. Это поможет вам понять, что попадает в жировые клетки и что выходит из них. Жиры (липиды) не растворяются в воде, как другие компоненты пищи. Поэтому их нужно сначала расщепить, чтобы они попали в кровь. Жиры, которые вы едите, и жиры, которые печень создает из углеводов, прикрепляются к молекулам белка. Фактически все виды молекул, которые не растворяются в воде (жиры, стероидные гормоны, некоторые витамины), должны связываться с белками. Только так они могут перемещаться по кровотоку. Липопротеины (жиры, связанные с белками) распознаются особыми рецепторами на поверхности клеток, в которых происходит их обработка. Разные липопротеины выполняют разные функции. Все зависит от того, к каким клеточным рецепторам они могут присоединяться. Например, у нас есть рецепторы, которые находятся на поверхности многих типов клеток и распознают в крови липопротеины низкой плотности (ЛПНП). С их помощью они могут извлекать из клеток холестерин. ЛПНП переносят липиды в клетки. Там они участвуют в важных физиологических процессах: формировании клеточной мембраны или миелиновой оболочки, которая окружает нервы, а также синтезе производных холестерина – стероидных гормонов, желчных кислот и витамина Д3. ЛПНП также отправляют избытки жира на хранение в жировые клетки. Но иногда эти избытки оказываются в печени и на стенках артерий. Они застревают на пенистых клетках и образуют бляшки, что в конце концов может привести к блокировке артерий. Липопротеины высокой плотности распознаются рецепторами ЛПВП на клетках печени, которые отвечают за утилизацию использованного холестерина и удаление жира из организма. Чем больше ЛПВП у человека, тем меньше риск возникновения заболеваний сердца.
Жировые клетки – это наши естественные хранилища жира, но их двери слишком малы, чтобы пропускать крупные молекулы триглицеридов. Их нужно раздробить на мелкие кусочки – жирные кислоты, и тогда они смогут свободно пройти сквозь клеточную мембрану. Ферменты, отвечающие за расщепление триглицеридов на жирные кислоты и глицерин, называются липазами. Липопротеинлипаза, или ЛПЛ, – один из важнейших ферментов, который помогает жиру попасть в жировую клетку и оставить снаружи молекулы глицерина. Жировые клетки не только принимают на хранение жирные кислоты. Они также забирают из крови глюкозу и строят свои собственные триглицериды. Таким образом, для накопления жира необходимы два ключевых компонента: ЛПЛ, чтобы высвободить жирные кислоты из липопротеидов низкой плотности, и глюкоза, чтобы создать внутри клетки триглицериды из этих жирных кислот и глицерина.
Во всех этих процессах важную роль играет инсулин. Он контролирует, сколько глюкозы попадает из крови в мышечные и жировые клетки, а также в клетки печени. При избытке инсулина, который возникает от того, что мы едим слишком много сахара или из-за невосприимчивости организма к этому гормону, количество ЛПЛ увеличивается. Это значит, что в жировые клетки попадет больше глюкозы и жировые запасы будут расти.
Но помните, ЛПЛ – не вредоносный фермент. Он вырабатывается не для того, чтобы до отказа набить клетку жиром. Рецепторы ЛПВП, к примеру, отправляют жир в мышечные клетки, когда им не хватает топлива. Там он дробится на части и сжигается. Он также помогает направлять жир из кровотока к любой клетке, у которой есть рецепторы ЛПНП. Если инсулина недостаточно, в действие вступает фермент, который называется гормон-чувствительная липаза, или ГЧЛ, и происходит обратный процесс. ГЧЛ освобождает жирные кислоты из сохраненных триглицеридов. Они снова могут попасть в кровоток и использоваться для получения энергии. Именно так сжигается жир. Чем меньше выделяется инсулина и чем выше активность ГЧЛ, тем больше жира может сжечь организм. Но как только уровень инсулина повышается, ЛПЛ снова вступает в игру и перемещает жир обратно в хранилище
[106]. Эти обменные процессы наглядно показывают, почему чрезмерное употребление углеводов зачастую приводит к ожирению. Когда мы едим простые рафинированные углеводы, которые мгновенно повышают сахар в крови, уровень инсулина также быстро подскакивает, особенно при отсутствии физической активности, способствующей сжиганию глюкозы. Это создает прекрасные условия для пополнения жировых запасов. Высокий уровень инсулина ускоряет процесс накопления жира, вызывая экспрессию ЛПЛ. Так что, если не хотите поправиться, ни в коем случае не сочетайте большое количество жиров с простыми углеводами. Эту прописную истину используют многие диетологи. На ней основана Стандартная американская диета (или SAD) – самый известный режим питания в США. Но и здесь есть свои нюансы. Все мы знаем, что избыточное употребление жиров, белков и углеводов может привести к ожирению. Но мы часто забываем, что тело – это во многом саморегулирующийся организм. В нем запускается множество автоматических механизмов обратной связи для поддержания баланса. Этот процесс называется гомеостаз. Эволюция подарила нам завидную психологическую устойчивость к потенциально вредным условиям. Наши тела научились сохранять достаточно энергии, чтобы выживать даже в голодные времена без ущерба для жизненно важных органов и систем или физической производительности. Эти механизмы задействуют не только систему обмена веществ, но и эндокринную, нервную и пищеварительную системы. Я практически не упоминал о роли головного мозга, но, поверьте, без него у нас вообще ничего бы не получилось. Тело не смогло бы подавать и распознавать гормональные сигналы и выполнять важные функции, от самых простых (например, переваривание пищи) до самых сложных (координация системы сообщений, благодаря которой вы понимаете, что насытились).
Сбои в системе
Наш организм – сложная система. Я неспроста повторяю это вновь и вновь. У вас не должно остаться никаких сомнений в том, что ожирение крайне редко развивается само по себе в здоровом теле, исправно выполняющем все свои функции. Если человек изрядно обрюзг, в его организме произошел серьезный сбой. Тогда обстоятельства, которые способствуют нездоровому росту жировых клеток, становятся нормой. Например, небольшой процент людей в мире рождается с генетическим дефектом: их белые жировые клетки не производят достаточное количество гормона насыщения (лептина), который передает в мозг сигналы о том, что в организме уже достаточно жира и еды больше не нужно. Этот редкий недуг можно контролировать с помощью гормональных препаратов. К сожалению, сейчас все чаще встречаются люди с повышенным уровнем инсулина и низкой чувствительностью к лептину. Такое сочетание способствует не только набору веса, но и постепенно нарушает обмен веществ. Мы становимся более склонными к таким состояниям, как диабет 2-го типа, неалкогольная жировая болезнь печени, высокое кровяное давление и повышенный уровень холестерина.
Когда дело доходит до ожирения, все в один голос винят углеводы, и не зря! Большинство современных продуктов изобилуют рафинированными углеводами. Их постоянное употребление у многих вызывает резкое увеличение уровня инсулина. И в организм поступает большое количество глюкозы, которую он заботливо запасает в виде триглицеридов. При хорошем обмене веществ инсулин должен одновременно воздействовать на подавление аппетита и перемещать глюкозу в клетки. Из-за чрезмерно высокого уровня этого гормона мозг думает, что в крови опять недостаточно глюкозы, и побуждает нас снова поесть. Тело считает, что наступают голодные времена, и готовится выживать: поскольку определенное количество глюкозы в крови необходимо для нормальной работы мозга, он активирует сигналы, которые призывают вас съесть побольше углеводов, и ловушка захлопывается. Чтобы этого избежать, нужно соблюдать баланс белков, жиров и углеводов. Как же это работает? Правильное питание предотвращает опасные скачки уровня инсулина, которые создают гормональный дисбаланс. Если поддерживать в крови необходимые запасы энергии, организм будет отлично контролировать чувство голода и аппетит.
